MOSFET中米勒效應(yīng)分析：MOSFET中柵-漏間電容，構(gòu)成輸入（GS）輸出（DS）的反饋回路，MOSFET中的米勒效應(yīng)就形成了。幾乎所有的MOSFET規(guī)格書(shū)中，會(huì)給出柵極電荷的參數(shù)。柵極電荷讓設(shè)計(jì)者很容易計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)啟MOSFET所需要的時(shí)，Q=I*t間。例如一個(gè)器件柵極電荷Qg為20nC，如果驅(qū)動(dòng)電路提供1mA充電電流的話，需要20us來(lái)開(kāi)通該器件；如果想要在20ns就開(kāi)啟，則需要把驅(qū)動(dòng)能力提高到1A。如果利用輸入電容的話，就沒(méi)有這么方便的計(jì)算開(kāi)關(guān)速度了。數(shù)字電路對(duì)MOSFET的幫助：使得MOSFET操作速度越來(lái)越快，成為各種半導(dǎo)體主動(dòng)元件中較快的一種。西安高壓P管MOSFET廠家 場(chǎng)...

MOSFET相關(guān)知識(shí)：MOS（Metal Oxide Semiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體），F(xiàn)ET（Field Effect Transistor場(chǎng)效應(yīng)晶體管），即以金屬層（M）的柵極隔著氧化層（O）利用電場(chǎng)的效應(yīng)來(lái)控制半導(dǎo)體（S）的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。功率MOSFET的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣符號(hào)，它可分為 NPN型和PNP型。NPN型通常稱為N溝道型，PNP型通常稱P溝道型。對(duì)于N溝道型的場(chǎng)效應(yīng)管其源極和漏極接在N型半導(dǎo)體上，同樣對(duì)于P 溝道的場(chǎng)效應(yīng)管其源極和漏極則接在P型半導(dǎo)體上。我們知道一般三極管是由輸入的電流控制輸出的電流。但對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管，其輸出電流是由輸入的電壓(或稱場(chǎng)電壓)控制，可以認(rèn)為...

對(duì)這個(gè)NMOS而言，真正用來(lái)作為通道、讓載流子通過(guò)的只有MOS電容正下方半導(dǎo)體的表面區(qū)域。當(dāng)一個(gè)正電壓施加在柵極上，帶負(fù)電的電子就會(huì)被吸引至表面，形成通道，讓N型半導(dǎo)體的多數(shù)載流子—電子可以從源極流向漏極。如果這個(gè)電壓被移除，或是放上一個(gè)負(fù)電壓，那么通道就無(wú)法形成，載流子也無(wú)法在源極與漏極之間流動(dòng)。假設(shè)操作的對(duì)象換成PMOS，那么源極與漏極為P型、基體則是N型。在PMOS的柵極上施加負(fù)電壓，則半導(dǎo)體上的空穴會(huì)被吸引到表面形成通道，半導(dǎo)體的多數(shù)載流子—空穴則可以從源極流向漏極。假設(shè)這個(gè)負(fù)電壓被移除，或是加上正電壓，那么通道無(wú)法形成，一樣無(wú)法讓載流子在源極和漏極間流動(dòng)。特別要說(shuō)明的是，源極在MOS...

常見(jiàn)的MOSFET技術(shù)：雙柵極MOSFET，雙柵極（dual-gate）MOSFET通常用在射頻（Radio Frequency,RF）集成電路中，這種MOSFET的兩個(gè)柵極都可以控制電流大小。在射頻電路的應(yīng)用上，雙柵極MOSFET的第二個(gè)柵極大多數(shù)用來(lái)做增益、混頻器或是頻率轉(zhuǎn)換的控制。耗盡型MOSFET，一般而言，耗盡型（depletion mode）MOSFET比前述的增強(qiáng)型（enhancement mode）MOSFET少見(jiàn)。耗盡型MOSFET在制造過(guò)程中改變摻雜到通道的雜質(zhì)濃度，使得這種MOSFET的柵極就算沒(méi)有加電壓，通道仍然存在。如果想要關(guān)閉通道，則必須在柵極施加負(fù)電壓。耗盡型MO...

隨著MOSFET技術(shù)的不斷演進(jìn)，現(xiàn)在的CMOS技術(shù)也已經(jīng)可以符合很多模擬電路的規(guī)格需求。再加上MOSFET因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的關(guān)系，沒(méi)有BJT的一些致命缺點(diǎn)，如熱破壞（thermal runaway）。另外，MOSFET在線性區(qū)的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來(lái)取代傳統(tǒng)的多晶硅電阻（poly resistor），或是MOS電容本身可以用來(lái)取代常用的多晶硅—絕緣體—多晶硅電容（PIP capacitor），甚至在適當(dāng)?shù)碾娐房刂葡驴梢员憩F(xiàn)出電感（inductor）的特性，這些好處都是BJT很難提供的。也就是說(shuō)，MOSFET除了扮演原本晶體管的角色外，也可以用來(lái)作為模擬電路中大量使用的被動(dòng)元件（passive...

MOSFET參數(shù)：Vgs，柵源極較大驅(qū)動(dòng)電壓，這也是MOSFET的一個(gè)極限參數(shù)，表示MOSFET所能承受的較大驅(qū)動(dòng)電壓，一旦驅(qū)動(dòng)電壓超過(guò)這個(gè)極限值，即使在極短的時(shí)間內(nèi)也會(huì)對(duì)柵極氧化層產(chǎn)生長(zhǎng)久性傷害。一般來(lái)說(shuō)，只要驅(qū)動(dòng)電壓不超過(guò)極限，就不會(huì)有問(wèn)題。但是，某些特殊場(chǎng)合，因?yàn)榧纳鷧?shù)的存在，會(huì)對(duì)Vgs電壓產(chǎn)生不可預(yù)料的影響，需要格外注意。SOA，安全工作區(qū)，每種MOSFET都會(huì)給出其安全工作區(qū)域，不同雙極型晶體管，功率MOSFET不會(huì)表現(xiàn)出二次擊穿，因此安全運(yùn)行區(qū)域只簡(jiǎn)單從導(dǎo)致結(jié)溫達(dá)到較大允許值時(shí)的耗散功率定義。MOSFET在導(dǎo)通時(shí)的通道電阻低，而截止時(shí)的電阻近乎無(wú)限大，所以適合作為模擬信號(hào)的開(kāi)關(guān)。...

為何要把MOSFET的尺寸縮小？基于以下幾個(gè)理由，我們希望MOSFET的尺寸能越小越好。第1，越小的MOSFET象征其通道長(zhǎng)度減少，讓通道的等效電阻也減少，可以讓更多電流通過(guò)。雖然通道寬度也可能跟著變小而讓通道等效電阻變大，但是如果能降低單位電阻的大小，那么這個(gè)問(wèn)題就可以解決。其次，MOSFET的尺寸變小意味著柵極面積減少，如此可以降低等效的柵極電容。此外，越小的柵極通常會(huì)有更薄的柵極氧化層，這可以讓前面提到的通道單位電阻值降低。不過(guò)這樣的改變同時(shí)會(huì)讓柵極電容反而變得較大，但是和減少的通道電阻相比，獲得的好處仍然多過(guò)壞處，而MOSFET在尺寸縮小后的切換速度也會(huì)因?yàn)樯厦鎯蓚€(gè)因素加總而變快。第三...

雙重MOSFET（CMOS）開(kāi)關(guān)：為了改善單一MOSFET開(kāi)關(guān)造成信號(hào)失真的缺點(diǎn)，于是使用一個(gè)PMOS加上一個(gè)NMOS的CMOS開(kāi)關(guān)成為普遍的做法。CMOS開(kāi)關(guān)將PMOS與NMOS的源極與漏極分別連接在一起，而基極的接法則和NMOS與PMOS的傳統(tǒng)接法相同。當(dāng)輸入電壓在（VDD-Vthn）和（VSS+Vthp）時(shí)，PMOS與NMOS都導(dǎo)通，而輸入小于（VSS+Vthp）時(shí)，只有NMOS導(dǎo)通，輸入大于（VDD-Vthn）時(shí)只有PMOS導(dǎo)通。這樣做的好處是在大部分的輸入電壓下，PMOS與NMOS皆同時(shí)導(dǎo)通，如果任一邊的導(dǎo)通電阻上升，則另一邊的導(dǎo)通電阻就會(huì)下降，所以開(kāi)關(guān)的電阻幾乎可以保持定值，減少信...

一個(gè)NMOS晶體管的立體截面圖左圖是一個(gè)N型 MOSFET（以下簡(jiǎn)稱NMOS）的截面圖。如前所述，MOSFET的 是位于 的MOS電容，而左右兩側(cè)則是它的源極與漏極。源極與漏極的特性必須同為N型（即NMOS）或是同為P型（即PMOS）。右圖NMOS的源極與漏極上標(biāo)示的“N+” 著兩個(gè)意義：⑴N 摻雜（doped）在源極與漏極區(qū)域的雜質(zhì)極性為N；⑵“+” 這個(gè)區(qū)域?yàn)楦邠诫s濃度區(qū)域（heavily doped region），也就是此區(qū)的電子濃度遠(yuǎn)高于其他區(qū)域。在源極與漏極之間被一個(gè)極性相反的區(qū)域隔開(kāi)，也就是所謂的基極（或稱基體）區(qū)域。如果是NMOS，那么其基體區(qū)的摻雜就是P型。反之對(duì)PMOS而言...

MOSFET常常用在頻率較高的場(chǎng)合。開(kāi)關(guān)損耗在頻率提高時(shí)愈來(lái)愈占主要位置。降低柵電荷，可有效降低開(kāi)關(guān)損耗。為了降低柵電荷，從減小電容的角度很容易理解在制造上應(yīng)采取的措施。為減小電容，增加絕緣層厚度（在這兒是增加氧化層厚度）當(dāng)然是措施之一。減低電容板一側(cè)的所需電荷（現(xiàn)在是降低溝道區(qū)的攙雜濃度）也是一個(gè)相似的措施。此外，就需要縮小電容板的面積，這也就是要減小柵極面積。縮小原胞面積增加原胞密度從單個(gè)原胞來(lái)看，似乎可以縮小多晶層的寬度，但從整體來(lái)講，其總的柵極覆蓋面積實(shí)際上是增加的。從這一點(diǎn)來(lái)看，增加原胞密度和減小電容有一定的矛盾。MOS電容的特性有哪些？太倉(cāng)低壓N管MOSFET廠家MOSFET工作原...

MOSFET的重要部位：金屬—氧化層—半導(dǎo)體電容，金屬—氧化層—半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)MOSFET在結(jié)構(gòu)上以一個(gè)金屬—氧化層—半導(dǎo)體的電容為重要，氧化層的材料多半是二氧化硅，其下是作為基極的硅，而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結(jié)構(gòu)正好等于一個(gè)電容器（capacitor），氧化層扮演電容器中介電質(zhì)（dielectric material）的角色，而電容值由氧化層的厚度與二氧化硅的介電常數(shù)（dielectric constant）來(lái)決定。柵極多晶硅與基極的硅則成為MOS電容的兩個(gè)端點(diǎn)。采用MOSFET實(shí)現(xiàn)模擬電路不但可以滿足規(guī)格上的需求，還可以有效縮小芯片的面積，降低生產(chǎn)成本。深圳低壓N+NMOSFET失...

在絕緣層和柵極界面上感應(yīng)出正電荷，而在絕緣層和P型襯底界面上感應(yīng)出負(fù)電荷。這層感應(yīng)的負(fù)電荷和P型襯底中的多數(shù)載流子（空穴）的極性相反，所以稱為“反型層”，這反型層有可能將漏與源的兩N型區(qū)連接起來(lái)形成導(dǎo)電溝道。當(dāng)VGS電壓太低時(shí)，感應(yīng)出來(lái)的負(fù)電荷較少，它將被P型襯底中的空穴中和，因此在這種情況時(shí)，漏源之間仍然無(wú)電流ID。當(dāng)VGS增加到一定值時(shí)，其感應(yīng)的負(fù)電荷把兩個(gè)分離的N區(qū)溝通形成N溝道，這個(gè)臨界電壓稱為開(kāi)啟電壓（或稱閾值電壓、門限電壓），用符號(hào)VT表示（一般規(guī)定在ID=10uA時(shí)的VGS作為VT）。當(dāng)VGS繼續(xù)增大，負(fù)電荷增加，導(dǎo)電溝道擴(kuò)大，電阻降低，ID也隨之增加，并且呈較好線性關(guān)系，如圖...

單一MOSFET開(kāi)關(guān)當(dāng)NMOS用來(lái)做開(kāi)關(guān)時(shí)，其基極接地，柵極為控制開(kāi)關(guān)的端點(diǎn)。當(dāng)柵極電壓減去源極電壓超過(guò)其導(dǎo)通的臨界電壓時(shí)，此開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為導(dǎo)通。柵極電壓繼續(xù)升高，則NMOS能通過(guò)的電流就更大。NMOS做開(kāi)關(guān)時(shí)操作在線性區(qū)，因?yàn)樵礃O與漏極的電壓在開(kāi)關(guān)為導(dǎo)通時(shí)會(huì)趨向一致。PMOS做開(kāi)關(guān)時(shí)，其基極接至電路里電位 的地方，通常是電源。柵極的電壓比源極低、超過(guò)其臨界電壓時(shí)，PMOS開(kāi)關(guān)會(huì)打開(kāi)。NMOS開(kāi)關(guān)能容許通過(guò)的電壓上限為（Vgate-Vthn），而PMOS開(kāi)關(guān)則為（Vgate+Vthp），這個(gè)值通常不是信號(hào)原本的電壓振幅，也就是說(shuō)單一MOSFET開(kāi)關(guān)會(huì)有讓信號(hào)振幅變小、信號(hào)失真的缺點(diǎn)。MOSFET...

隨半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于整合更多功能至單一芯片的需求也跟著大幅提升，此時(shí)用MOSFET設(shè)計(jì)模擬電路的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)也隨之浮現(xiàn)。為了減少在印刷電路板（Printed Circuit Board,PCB）上使用的集成電路數(shù)量、減少封裝成本與縮小系統(tǒng)的體積，很多原本單獨(dú)的類比芯片與數(shù)位芯片被整合至同一個(gè)芯片內(nèi)。MOSFET原本在數(shù)位集成電路上就有很大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在類比集成電路上也大量采用MOSFET之后，把這兩種不同功能的電路整合起來(lái)的困難度也明顯的下降。另外像是某些混合信號(hào)電路（Mixed-signal circuits），如類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器（Analog-to-Digital Converter,...

功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)通常要求：觸發(fā)脈沖要具有足夠快的上升和下降速度；②開(kāi)通時(shí)以低電阻力柵極電容充電，關(guān)斷時(shí)為柵極提供低 電阻放電回路，以提高功率MOSFET的開(kāi)關(guān)速度；③為了使功率MOSFET可靠觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖電壓應(yīng)高于管子的開(kāi)啟電壓，為了防止誤導(dǎo)通，在其截止 時(shí)應(yīng)提供負(fù)的柵源電壓；④功率開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)時(shí)所需驅(qū)動(dòng)電流為柵極電容的充放電電流，功率管極間電容越大，所需電流越大，即帶負(fù)載能力越大。功率MOSFET屬于電壓型控制器件，只要柵極和源極之間施加的電壓超過(guò)其閥值電壓就會(huì)導(dǎo)通。由于MOSFET存在結(jié)電容，關(guān)斷時(shí)其漏源兩端電壓的突然上升將會(huì)通過(guò)結(jié)電容在柵源兩端產(chǎn)生干擾電壓。常用的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)電路的...

內(nèi)建橫向電場(chǎng)MOSFET的主要特性：（1）導(dǎo)通電阻的降低：INFINEON的內(nèi)建橫向電場(chǎng)的MOSFET，耐壓600V和800V，與常規(guī)MOSFET器件相比，相同的管芯面積，導(dǎo)通電阻分別下 降到常規(guī)MOSFET的1/5， 1/10；相同的額定電流，導(dǎo)通電阻分別下降到1/2和約1/3。在額定結(jié)溫、額定電流條件下，導(dǎo)通電壓分別從12.6V，19.1V下降到 6.07V，7.5V；導(dǎo)通損耗下降到常規(guī)MOSFET的1/2和1/3。由于導(dǎo)通損耗的降低，發(fā)熱減少，器件相對(duì)較涼，故稱COOLMOS。（2）封裝的減小和熱阻的降低，相同額定電流的COOLMOS的管芯較常規(guī)MOSFET減小到1/3和1/4，使封裝減...

當(dāng)芯片上的晶體管數(shù)量大幅增加后，有一個(gè)無(wú)法避免的問(wèn)題也跟著發(fā)生了，那就是芯片的發(fā)熱量也大幅增加。一般的集成電路元件在高溫下操作可能會(huì)導(dǎo)致切換速度受到影響，或是導(dǎo)致可靠度與壽命的問(wèn)題。在一些發(fā)熱量非常高的集成電路芯片如微處理器，需要使用外加的散熱系統(tǒng)來(lái)緩和這個(gè)問(wèn)題。在功率晶體管（Power MOSFET）的領(lǐng)域里，通道電阻常常會(huì)因?yàn)闇囟壬叨黾?，這樣也使得在元件中pn-接面（pn-junction）導(dǎo)致的功率損耗增加。假設(shè)外置的散熱系統(tǒng)無(wú)法讓功率晶體管的溫度保持在夠低的水平，很有可能讓這些功率晶體管遭到熱破壞（thermal runaway）的命運(yùn)。Power MOSFET全稱功率場(chǎng)效應(yīng)晶...

常見(jiàn)的N溝道增強(qiáng)型MOSFET的基本結(jié)構(gòu)圖。為了改善某些參數(shù)的特性，如提高工作電流、提高工作電壓、降低導(dǎo)通電阻、提高開(kāi)關(guān)特性等有不同的結(jié)構(gòu)及工藝，構(gòu)成所謂VMOS、DMOS、TMOS等結(jié)構(gòu)。雖然有不同的結(jié)構(gòu)，但其工作原理是相同的，這里就不一一介紹了。要使增強(qiáng)型N溝道MOSFET工作，要在G、S之間加正電壓VGS及在D、S之間加正電壓VDS，則產(chǎn)生正向工作電流ID。改變VGS的電壓可控制工作電流ID。若先不接VGS（即VGS=0），在D與S極之間加一正電壓VDS，漏極D與襯底之間的PN結(jié)處于反向，因此漏源之間不能導(dǎo)電。MOSFET較常見(jiàn)的設(shè)計(jì)是以一條直線表示通道，兩條和通道垂直的線表示源極與漏極...

與常規(guī)MOSFET結(jié)構(gòu)不同，內(nèi)建橫向電場(chǎng)的MOSFET嵌入垂直P(pán)區(qū)將垂直導(dǎo)電區(qū)域的N區(qū)夾在中間，使MOSFET關(guān)斷時(shí)，垂直的P與N之間建立橫向電場(chǎng)，并且垂直導(dǎo)電區(qū)域的N摻雜濃度高于其外延區(qū)N-的摻雜濃度。 當(dāng)VGS＜VTH時(shí)，由于被電場(chǎng)反型而產(chǎn)生的N型導(dǎo)電溝道不能形成，并且D，S間加正電壓，使MOSFET內(nèi)部PN結(jié)反偏形成耗盡層，并將垂直導(dǎo)電的N 區(qū)耗盡。這個(gè)耗盡層具有縱向高阻斷電壓，這時(shí)器件的耐壓取決于P與N-的耐壓。因此N-的低摻雜、高電阻率是必需的。MOSFET依照其“通道”（工作載流子）的極性不同，可分為“N型”與“P型” 的兩種類型。廈門低壓N+PMOSFET價(jià)格隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的...

功率MOSFET是電壓型驅(qū)動(dòng)器件，沒(méi)有少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)，輸入阻抗高，因而開(kāi)關(guān)速度可以很高，驅(qū)動(dòng)功率小，電路簡(jiǎn)單。但功率MOSFET的極間電容較大，輸入電容CISS、輸出電容COSS和反饋電容CRSS與極間電容的關(guān)系可表述為：功率MOSFET的柵極輸入端相當(dāng)于一個(gè)容性網(wǎng)絡(luò)，它的工作速度與驅(qū)動(dòng)源內(nèi)阻抗有關(guān)。由于 CISS的存在，靜態(tài)時(shí)柵極驅(qū)動(dòng)電流幾乎為零，但在開(kāi)通和關(guān)斷動(dòng)態(tài)過(guò)程中，仍需要一定的驅(qū)動(dòng)電流。假定開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通需要的柵極電壓值為VGS，開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通時(shí)間TON包括開(kāi)通延遲時(shí)間TD和上升時(shí)間TR兩部分。開(kāi)關(guān)管關(guān)斷過(guò)程中，CISS通過(guò)ROFF放電，COSS由RL充電，COSS較大，VDS（...

當(dāng)VGS繼續(xù)增大，負(fù)電荷增加，導(dǎo)電溝道擴(kuò)大，電阻降低，ID也隨之增加，并且呈較好線性關(guān)系，如圖3所示。此曲線稱為轉(zhuǎn)換特性。因此在一定范圍內(nèi)可以認(rèn)為，改變VGS來(lái)控制漏源之間的電阻，達(dá)到控制ID的作用。由于這種結(jié)構(gòu)在VGS=0時(shí)，ID=0，稱這種MOSFET為增強(qiáng)型。另一類MOSFET，在VGS=0時(shí)也有一定的ID（稱為IDSS），這種MOSFET稱為耗盡型。它的結(jié)構(gòu)如圖4所示，它的轉(zhuǎn)移特性如圖5所示。VP為夾斷電壓（ID=0）。耗盡型與增強(qiáng)型主要區(qū)別是在制造SiO2絕緣層中有大量的正離子，使在P型襯底的界面上感應(yīng)出較多的負(fù)電荷，即在兩個(gè)N型區(qū)中間的P型硅內(nèi)形成一N型硅薄層而形成一導(dǎo)電溝道，所以...

MOSFET依照其“通道”（工作載流子）的極性不同，可分為“N型”與“P型” 的兩種類型，通常又稱為NMOSFET與PMOSFET，其他簡(jiǎn)稱上包括NMOS、PMOS等。平面N溝道增強(qiáng)型NMOSFET的剖面圖。它用一塊P型硅半導(dǎo)體材料作襯底，在其面上擴(kuò)散了兩個(gè)N型區(qū)，再在上面覆蓋一層二氧化硅(SiO2）絕緣層， 在N區(qū)上方用腐蝕的方法做成兩個(gè)孔，用金屬化的方法分別在絕緣層上及兩個(gè)孔內(nèi)做成三個(gè)電極：G(柵極）、S（源極）及D（漏極）金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET...

MOSFET在數(shù)字電路上應(yīng)用的另外一大優(yōu)勢(shì)是對(duì)直流（DC）信號(hào)而言，MOSFET的柵極端阻抗為無(wú)限大（等效于開(kāi)路），也就是理論上不會(huì)有電流從MOSFET的柵極端流向電路里的接地點(diǎn)，而是完全由電壓控制柵極的形式。這讓MOSFET和他們 主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手BJT相較之下更為省電，而且也更易于驅(qū)動(dòng)。在CMOS邏輯電路里，除了負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)芯片外負(fù)載（off-chip load）的驅(qū)動(dòng)器（driver）外，每一級(jí)的邏輯門都只要面對(duì)同樣是MOSFET的柵極，如此一來(lái)較不需考慮邏輯門本身的驅(qū)動(dòng)力。相較之下，BJT的邏輯電路（例如 常見(jiàn)的TTL）就沒(méi)有這些優(yōu)勢(shì)。MOSFET的柵極輸入電阻無(wú)限大對(duì)于電路設(shè)計(jì)工程師而言亦...

要使增強(qiáng)型N溝道MOSFET工作，要在G、S之間加正電壓VGS及在D、S之間加正電壓VDS，則產(chǎn)生正向工作電流ID。改變VGS的電壓可控制工作電流ID。如圖2所示。若先不接VGS（即VGS=0），在D與S極之間加一正電壓VDS，漏極D與襯底之間的PN結(jié)處于反向，因此漏源之間不能導(dǎo)電。如果在柵極G與源極S之間加一電壓VGS。此時(shí)可以將柵極與襯底看作電容器的兩個(gè)極板，而氧化物絕緣層作為電容器的介質(zhì)。當(dāng)加上VGS時(shí)，在絕緣層和柵極界面上感應(yīng)出正電荷，而在絕緣層和P型襯底界面上感應(yīng)出負(fù)電荷。這層感應(yīng)的負(fù)電荷和P型襯底中的多數(shù)載流子（空穴）的極性相反，所以稱為“反型層”，這反型層有可能將漏與源的兩N型區(qū)...

單一MOSFET開(kāi)關(guān)當(dāng)NMOS用來(lái)做開(kāi)關(guān)時(shí)，其基極接地，柵極為控制開(kāi)關(guān)的端點(diǎn)。當(dāng)柵極電壓減去源極電壓超過(guò)其導(dǎo)通的臨界電壓時(shí)，此開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為導(dǎo)通。柵極電壓繼續(xù)升高，則NMOS能通過(guò)的電流就更大。NMOS做開(kāi)關(guān)時(shí)操作在線性區(qū)，因?yàn)樵礃O與漏極的電壓在開(kāi)關(guān)為導(dǎo)通時(shí)會(huì)趨向一致。PMOS做開(kāi)關(guān)時(shí)，其基極接至電路里電位 的地方，通常是電源。柵極的電壓比源極低、超過(guò)其臨界電壓時(shí)，PMOS開(kāi)關(guān)會(huì)打開(kāi)。NMOS開(kāi)關(guān)能容許通過(guò)的電壓上限為（Vgate-Vthn），而PMOS開(kāi)關(guān)則為（Vgate+Vthp），這個(gè)值通常不是信號(hào)原本的電壓振幅，也就是說(shuō)單一MOSFET開(kāi)關(guān)會(huì)有讓信號(hào)振幅變小、信號(hào)失真的缺點(diǎn)。理論上MOS...

從名字表面的角度來(lái)看MOSFET的命名，事實(shí)上會(huì)讓人得到錯(cuò)誤的印象。因?yàn)镸OSFET里 “metal”的 個(gè)字母M在當(dāng)下大部分同類的元件里是不存在的。早期MOSFET的柵極（gate electrode）使用金屬作為其材料，但隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，隨后MOSFET柵極使用多晶硅取代了金屬。在處理器中，多晶硅柵已經(jīng)不是主流技術(shù)，從英特爾采用45納米線寬的P1266處理器開(kāi)始，柵極開(kāi)始重新使用金屬。MOSFET在概念上屬于“絕緣柵極場(chǎng)效晶體管”（Insulated-Gate Field Effect Transistor,IGFET），而IGFET的柵極絕緣層有可能是其他物質(zhì)而非MOSFET使用的...

當(dāng)VGS繼續(xù)增大，負(fù)電荷增加，導(dǎo)電溝道擴(kuò)大，電阻降低，ID也隨之增加，并且呈較好線性關(guān)系，如圖3所示。此曲線稱為轉(zhuǎn)換特性。因此在一定范圍內(nèi)可以認(rèn)為，改變VGS來(lái)控制漏源之間的電阻，達(dá)到控制ID的作用。由于這種結(jié)構(gòu)在VGS=0時(shí)，ID=0，稱這種MOSFET為增強(qiáng)型。另一類MOSFET，在VGS=0時(shí)也有一定的ID（稱為IDSS），這種MOSFET稱為耗盡型。它的結(jié)構(gòu)如圖4所示，它的轉(zhuǎn)移特性如圖5所示。VP為夾斷電壓（ID=0）。耗盡型與增強(qiáng)型主要區(qū)別是在制造SiO2絕緣層中有大量的正離子，使在P型襯底的界面上感應(yīng)出較多的負(fù)電荷，即在兩個(gè)N型區(qū)中間的P型硅內(nèi)形成一N型硅薄層而形成一導(dǎo)電溝道，所以...

MOSFET的尺寸縮小后出現(xiàn)的困難把MOSFET的尺寸縮小到一微米以下對(duì)于半導(dǎo)體制程而言是個(gè)挑戰(zhàn)，不過(guò)新挑戰(zhàn)多半來(lái)自尺寸越來(lái)越小的MOSFET元件所帶來(lái)過(guò)去不曾出現(xiàn)的物理效應(yīng)。次臨限傳導(dǎo)由于MOSFET柵極氧化層的厚度也不斷減少，所以柵極電壓的上限也隨之變少，以免過(guò)大的電壓造成柵極氧化層崩潰（breakdown）。為了維持同樣的性能，MOSFET的臨界電壓也必須降低，但是這也造成了MOSFET越來(lái)越難以完全關(guān)閉。也就是說(shuō)，足以造成MOSFET通道區(qū)發(fā)生弱反轉(zhuǎn)的柵極電壓會(huì)比從前更低，于是所謂的次臨限電流（subthreshold current）造成的問(wèn)題會(huì)比過(guò)去更嚴(yán)重，特別是 的集成電路芯片所...

MOSFET的 ：金屬—氧化層—半導(dǎo)體電容金屬—氧化層—半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)MOSFET在結(jié)構(gòu)上以一個(gè)金屬—氧化層—半導(dǎo)體的電容為 （如前所述， 的MOSFET多半以多晶硅取代金屬作為其柵極材料），氧化層的材料多半是二氧化硅，其下是作為基極的硅，而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結(jié)構(gòu)正好等于一個(gè)電容器（capacitor），氧化層扮演電容器中介電質(zhì)（dielectric material）的角色，而電容值由氧化層的厚度與二氧化硅的介電常數(shù)（dielectric constant）來(lái)決定。柵極多晶硅與基極的硅則成為MOS電容的兩個(gè)端點(diǎn)。MOSFET電壓和電流的選擇，額定電壓越大，器件的成本就越高。上海D...

內(nèi)建橫向電場(chǎng)MOSFET的主要特性：（1）導(dǎo)通電阻的降低：INFINEON的內(nèi)建橫向電場(chǎng)的MOSFET，耐壓600V和800V，與常規(guī)MOSFET器件相比，相同的管芯面積，導(dǎo)通電阻分別下 降到常規(guī)MOSFET的1/5， 1/10；相同的額定電流，導(dǎo)通電阻分別下降到1/2和約1/3。在額定結(jié)溫、額定電流條件下，導(dǎo)通電壓分別從12.6V，19.1V下降到 6.07V，7.5V；導(dǎo)通損耗下降到常規(guī)MOSFET的1/2和1/3。由于導(dǎo)通損耗的降低，發(fā)熱減少，器件相對(duì)較涼，故稱COOLMOS。（2）封裝的減小和熱阻的降低，相同額定電流的COOLMOS的管芯較常規(guī)MOSFET減小到1/3和1/4，使封裝減...